數字音頻:簡介,基本知識,採樣率,壓縮率,比特率,量化級,技術,杜比環繞,杜比定向

數字音頻計算機數據的存儲是以0、1的形式存取的，那么數字音頻就是首先將音頻檔案轉化，接著再將這些電平信號轉化成二進制數據保存，播放的時候就把這些數據轉換為模擬的電平信號再送到喇叭播出，數字聲音和一般磁帶、廣播、電視中的聲音就存儲播放方式而言有著本質區別。相比而言，它具有存儲方便、存儲成本低廉、存儲和傳輸的過程中沒有聲音的失真、編輯和處理非常方便等特點。

基本介紹

中文名：數字音頻
存取形式：0、1的形式存取
優勢：存儲方便、存儲成本低廉
套用領域：音樂後期製作和錄音

簡介,基本知識,採樣率,壓縮率,比特率,量化級,技術,杜比環繞,杜比定向邏輯II,杜比數字,杜比數字環繞EX,DTS,DTS-ES,THX,

簡介

數字音頻是一種利用數位化手段對聲音進行錄製、存放、編輯、壓縮或播放的技術，它是隨著數位訊號處理技術、計算機技術、多媒體技術的發展而形成的一種全新的聲音處理手段。

數字音頻的主要套用領域是音樂後期製作和錄音。

計算機數據的存儲是以0、1的形式存取的，那么數字音頻就是首先將音頻檔案轉化，接著再將這些電平信號轉化成二進制數據保存，播放的時候就把這些數據轉換為模擬的電平信號再送到喇叭播出，數字聲音和一般磁帶、廣播、電視中的聲音就存儲播放方式而言有著本質區別。相比而言，它具有存儲方便、存儲成本低廉、存儲和傳輸的過程中沒有聲音的失真、編輯和處理非常方便等特點。

基本知識

知道了這些，對於熟悉電腦音頻來說還不夠，我們還得了解幾個關於數字音頻的基本知識：

採樣率

簡單地說就是通過波形採樣的方法記錄1秒鐘長度的聲音，需要多少個數據。44KHz採樣率的聲音就是要花費44000個數據來描述1秒鐘的聲音波形。原則上採樣率越高，聲音的質量越好。

壓縮率

通常指音樂檔案壓縮前和壓縮後大小的比值，用來簡單描述數字聲音的壓縮效率。

比特率

是另一種數字音樂壓縮效率的參考性指標，表示記錄音頻數據每秒鐘所需要的平均比特值（比特是電腦中最小的數據單位，指一個0或者1的數），通常我們使用Kbps(通俗地講就是每秒鐘1024比特)作為單位。CD中的數字音樂比特率為1411.2Kbps（也就是記錄1秒鐘的CD音樂，需要1411.2×1024比特的數據），近乎於CD音質的MP3數字音樂需要的比特率大約是112Kbps～128Kbps。

量化級

簡單地說就是描述聲音波形的數據是多少位的二進制數據，通常用bit做單位，如16bit、24bit。16bit量化級記錄聲音的數據是用16位的二進制數，因此，量化級也是數字聲音質量的重要指標。我們形容數字聲音的質量，通常就描述為24bit（量化級）、48KHz採樣，比如標準CD音樂的質量就是16bit、44.1KHz採樣。

技術

杜比環繞

（Dolby Surround）

“杜比環繞（Dolby Surround）是原來杜比多聲道電影模擬格式的消費類版本。在製作杜比環繞聲軌時，4個聲道——左、中、右和環繞聲道的音頻信息經矩陣編碼後錄製在兩路聲軌上。這兩路聲軌可以由立體聲格式的節目源如錄像帶及電視廣播節目所攜帶並進入到家庭，經解碼後原有4個聲道的信息得以還原並產生環繞聲。成百上千的家庭錄像帶以及許多電視節目是經杜比環繞編碼的。”杜比環繞（Dolby Surround）作為最初級的環繞聲標準，提供了4個聲道的環繞聲支持，目前已經很少有套用。

杜比定向邏輯II

（Dolby Surround Pro Logic II）

“杜比定向邏輯II（Dolby Surround Pro Logic II）是一種改進的矩陣解碼技術，在播放杜比環繞格式的節目時它擁有更佳的空間感及方向感。對於立體聲格式的音樂節目，它可以營造出令人信服的三維聲場，並且是將環繞聲體驗帶入汽車音響領域的理想技術。傳統的環繞聲節目與杜比定向邏輯II解碼器完全兼容，同樣也可以製作杜比定向邏輯II編碼的節目（包括分離的左環繞/右環繞聲道）來發揮其還音的優勢（杜比定向邏輯環繞聲解碼器兼容杜比定向邏輯II編碼的節目）。”總之，杜比定向邏輯II（Dolby Surround Pro Logic II）是一種用來實現環繞聲的方法，它可以使用較少的聲道來模擬環繞聲的效果，實際表現也比較出色，但是對於擁有真正多聲道音頻系統的用戶來說就沒有太大的意義了。

杜比數字

（Dolby Digital）

“杜比數字（Dolby Digital）是杜比數字（AC-3）音頻編/解碼技術在DVD及DTV這類消費類格式的套用。在不斷的發展普及過程中，Dolby Digital最終定型為5.1聲道模式，這也是目前大多數家庭影院或者PC多媒體桌面影院所支持的標準。杜比數字能夠提供了五個全頻帶聲道，其中包括左、中、右螢幕聲道，獨立的左環繞及右環繞聲道以及一個獨立的用於增強低音效果的“.1”聲道，而中置聲道很多時候也被用於強化對白，而環繞聲道主要用於營造整體聲場的立體感。Dolby Digital首先被套用於電影音效，以5.1格式預先錄製合成好的音頻資料被儲存在膠片齒孔的間隙中。而後Dolby Digital又被套用在DVD影碟中，成為家庭影院系統的組成部分。就目前的市場形式而言，它已經成為套用面最為廣泛的環繞音頻標準，大部分DVD節目都支持這個最基本的環繞音頻格式。

杜比數字環繞EX

（Dolby Digital Surround EX）

杜比數字環繞EX（Dolby® Digital Surround EX）是在杜比數字（Dolby Digital）標準上加入了第三個環繞聲道。第三個環繞聲道被解碼之後，通過影院或家庭影院系統中設定在觀眾座位正後方的環繞聲揚聲器來播放（也被稱為後中置），而左/右環繞聲道音頻信息則通過設定在座位左右方的環繞聲揚聲器來播放。考慮到系統的兼容性，這個後中置聲道經矩陣編碼後錄製在常規的5.1系統的左/右環繞聲軌中，這樣當影片在常規的5.1系統的影院系統播放時就不會發生信息丟失的現象。杜比數字環繞EX（Dolby® Digital Surround EX）的優勢在於加入了新的環繞聲道，從而使得後方聲音效果得到較大的改善。目前已經有越來越多的高質量DVD影碟開始支持這個全新的標準。

DTS

Dolby Digital是將音效資料儲存在膠捲上齒孔的中間，因為空間的限制所以必須採用大量壓縮的模式，所以也犧牲了部分的音質。而杜比實驗的競爭對手DTS公司，則想辦法將音軌單獨放置在另外的存儲設備中（通常是CDROM），然後再與影像同步。這樣做的好處之一就是方便影院更換不同的語言版本，同時在使用時也更加便捷，音色效果更出色。在DVD影碟問世後，Dolby Digital和DTS先後成為兩大主流音頻格式，而後者在DVD上能夠擁有1536Kbps的資料流量，與Dolby Digital（AC-3）一般384Kbps至448Kbps的流量相比較，優勢不言而喻。即使將AC-3拉到極限的640Kbps，DTS還是強過1倍有餘。這使得DTS能較Dolby Digital聽到更多的聲音細節，音響效果更加出色。不過由於DTS需要占用影碟上大量的數據空間，所以一般單張DVD-5制式的影碟較少支持DTS音軌。

DTS-ES

新一代的DTS-ES標準和Dolby® Digital Surround EX一樣，也加入了對6.1的支持。與Dobly Digital EX不同的是，DTS-ES系統中的後中置是獨立的，而非合成的。所以DTS-ES才是真正的6.1系統，DoblyDigital EX只是一個5.1系統的聲道擴展而已。DTS-ES分為DTS-ES分離6.1及矩陣6.1兩種。當DTS-ES分離6.1解碼時，解碼器將DTS信號的核心部分與擴展部分作為一個整體考慮，利用算術減法可恢復出環繞左/右聲道，環繞中置（又稱背環繞中置）是直接解碼而得，因此可產生完全分離的6.1聲場。而矩陣6.1解碼時只考慮信號的核心部分，忽略了擴展部分，但由於採用了DTS的專利後處理ES矩陣模組，仍然能產生6.1“擴展環繞”聲場。從這裡可以看出，ES的兩種解碼方式是有差異的。目前支持Dobly Digital EX的DVD影碟節目相對較多，而支持DTS ES的影碟則屈指可數。

THX

THX本來是由美國好萊塢的盧卡斯電影公司在80年代初開發和推廣的電影院用音響系統專業標準的名稱。因為該標準是在盧卡斯電影公司1972年製作的名片《星球大戰》的70mm寬銀幕、6聲道伴音系統的基礎上，由公司技術總監湯姆遜·霍爾曼花費了兩年時間分析電影院的音響效果不如錄音棚的原因，最後完善了上述音響系統，並且在美國各電影院推廣。使之成為美國各影院的音響標準。於是這種電影伴音標準就得到了人們的公認，成為電影界的一種規格。因為該標準及系統技術系由湯姆遜通過實驗制定的，故命名為“Tomison Holman's experiment”標準，縮寫為“THX”標準。相應的音響系統稱為“THX系統”。用這種音響系統，可使電影院的聲音效果達到錄音棚的水平。THX標準的主要意義在於規定了效果，因此通過該標準的環繞聲系統都有突出的音效表現能力。一般來說，通過THX認證的系統有以下幾個突出的特點：1、功率大，功率是回放聲音不失真的前提條件，尤其是低音，如果功率不夠的話在大動態下必然會失真。而通過THX認證的系統動輒就是幾百瓦的輸出功率，足以保證在最大音量下也不會失真。

2、頻響平直、範圍寬。通過THX認證的系統的頻響範圍都很寬闊，這樣可以保證不同的聲音都能夠得到完好的回放，不漏過任何一個微小的細節。

3、音樂還原效果好，通過THX認證的系統的音質都很好，這樣可以保證音樂有足夠感人的效果。

綜合上面的說明，THX認證的好處是顯而易見的。但是其缺點也很明顯，就是價格高昂。因為其要求很高，所以製造成本將會直線上升。並且THX的認證費用至少要2萬美元，這筆不菲的費用也需要分攤到消費者頭上，因此價格昂貴也就成為了THX認證系統的唯一缺陷。

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